Тепломассообменный аппарат Советский патент 1992 года по МПК B01D3/30 

cRbippb К сторону j pantf HJiJ газа с Газ,, подаяний в аппарат и рапномерно рас- пределеппый в пространстве обраэо- заннс м корпусом 1.и ижней торцовой степ.кой 9v вдуяается внутрь камеры через та1 га1П1.1га п„. ше.пи тзаправляю- щегс элемчмгга 7, где ззаимодействует с жилкой фазой, вй денной г;, камеру черкз тачгспципльпьш от зерстия из К

Изобретения ст:: ог;ится к вихрет5Ь№- газськидкос г пьгг- йг:;г,ратам и может быт нстюльзозя ю /у(я прсчедеиия процессо йбсо бцин;, десорсх1,чи5 , узлаж- ijSJTJi. ts очис гкяч ох аждения газа при пряном контакте rasa с маловнзкой жидкостьюJ S химичаской, газовой, э ерге7 пчаскои к други-ji отраслях проЬ-Го|Ш.П8 И1ОСТИо

, Цг:;:ть| кзобретеь ня повъииение зф .фяктивБости тепло- и массообмеяа при работе на больших расходах жидкости за счет предотвратдемия застойных зогг, fjp;:.i3ro yHoca,

На фиг., 1 изображен те:гпомассоо6 меикый аппарат, продольный разрез; {sa фиг, 2 - разрез на фиг, 1; на фчг, 3 разрез В-Б на фиг. Ij па ф.иг, 4 - разраэ на фиг. 3,

Аппарат состоит из корпуса I с патрубком 2 для подачи жгадкости,, па. трубками.. 3 и 4 для слива, отсспариро- Баниой (oTpaOoTaKHOsi) жидкости патрубками 5 1; б для подводл V, выходэ газа соо гветстБекно i Внутри корпуса устги-ювлека узихревая камера, состоя- 1г;ая мз г(ягфавлкго цего элемента 7 с тэш вкциальпьши щелями, верхней профилированной тордовой стенки 8 и )KKiieii торце вой стенки 9 в которой Еыполнен коллектор 10 представляю- uiHj i собой пер пендикуляр5 ые сверления; соединенные с рабочим объемом камеры и с расположенными равномерно по окр- . жности тангенциальными отвер- стиями I 1 5 иаЛравлгннь -га в сторону . врасхения газа для пoJ кpyтки жидкости, образующей барботажный СЛОй.

зд верхней тордовой стенкой 8 расположен сепаратор 12 для отделе- ния содер:гащихся п барботажном газе

(}д образуй барботаж1тьй( слой. Жидкость, введенная кз К 0 через тангенциальные отверстия, вэаикодейсг- вуя с газоМ( увеличивает скорость йра- щетшя барботажлого СПОР, и создает жидкостную пленку на основаш-ш его, уменьшаклцую трение слоя о ка- мерыр что в свою очередь инг(енсифи 1Я рует процесс, 4 ил.

капель жидкости5 представляющий собой обечайку с пыполиепнъгми равномерно по периметру тангеитхнальными щво зя- ми, и отбойное кольцо 13 для возвр.а та в сепЕрадиониътй обтаем живдсой плен- ки, поднимающейся враща ш:имсп газом по стенкам корпуса 1,

Аппарат работает сле дукпдим образом

Газ, 1 годз. з anrsapa.; через па трубок 5,, ударяетск ь ияяшюга торц.С -- syio cTeisKy 9 в жреиой какары, равно™ мерко распредйля. в колыгевсм sipo странстве образозанном корпусом и вихревой камеройЕ Посчхкшет к так- 1--.ен1шальным m,8Jin-R направляйтегс эле- канта 7р ускоряе-гся них до скорости 40-80 м/с и вдувается в барботаж-. ный спой по траектории, близкой к касательной,, отд&ат ему часть своей кинетической энергии и взаимодействует с, жидкой фазой5 равномерно ваа денной в слой через патрубок 2, коллектор 10 и отверстия 11 в нижней торцовой стенке какеры, выполненные тангенциально к напранлеяные в сторону раскрутки газа, Благодаря такой подаче жидкость скользит по внутренней поверхности нижней торцовой стсн ки 9, оттесняя от нее барботажный слой что значительно уменьшает коэффициент трения между ними. Вследствие этого скорость вращения слоя тоже увеличивается.

Газожидкостная смесь, враргаясь вместе с газом, поднимается по профилированной стенке 8 к выхлопному патрубку камеры, основная часть отработанной жедкости центробежными силами отбрасывается к стенкам корпуса и через патрубок 4 выводится из аппарата. Мелкие капли, содержащиеся .

в отработанном гпзе, вместе с газом I

ударяются о конусную крышку сепаратора 2 и, закручиваясь в тангйнци- альных щелях сепаратора, от:скдывазот- ся на стенки корпуса i, где коагулируют в более крупные, стекают вниз и отводятся из аппарата через патрубок 3. Мелкие брызги раствора, попа дая 8 пространство между корпусом I и сепарйторон 12, коагулируют, стекают по стекхам отоойногс кольца 13, падают кй конусиу крьтку сепаратора и стекают в сепарационньтй объем, а газ через патрубок 6 выводится из ajt- парата,.

Предлагаемый аппарат имеет преимущества по сравнению с прототипом, так как в нем есть все условия для аысокоэф мгктивкрй работы при контак те газа и жидкости при больших расхо дах жидкости, которые часто являются необходимымк для различных техноло гических целей съем теплоты реакции, обеспечение емкости абсорбента и т.д

Благодаря тому, что подача жидкости в рабочий объем вихревой камеры аппарата осуществляется нз коллектора, расположенного в нижней ториовой стенке камеры, через отверстия, вы- .колненные равномерйо по окружкости и направленные тангенциально в;сто- рону вращения газового потока, во- перзьк, образующаяся при таком вводя жидкости вращакякаяся пленка жидкости уменьшает трение барботажного слоя о нижнюю торцовую стенку камеры, во- вторых, с днища вихревой камеры убА

раны все элементы, срзйшодие трение ;1ля слоя.

Вследствие этого при тех же расходах газа, а значит той же скорости вдува, скорость вращения слоя опреде -гякш1ая интенсивность процессов тепломассопереноса, будет значнтель- ко вьпие,

Результаты эксперимента подтаерж- дают, что при работе с больштш рас ходами ЖИДКОСТИ5 когда ее массй s f5-2 раза больше м.ассы raaai подача жидкости черев нижнюю торцовую стек- ку значительно интенсифицирует процессы тепломассопереносв и поэвопя- ет обойтись бёэ допоп шт«шьных средств подкрутки (крьшьчаток, тарелок).

20 Формула изобретений

Теапомассооб1№.йяый аппарат, содержащий корпус, вихреву камеру с торцовой профилированной стенкойj направляющим элементом, патрубки для ввода жидкости и газа, отличи- ю щ и и с я тем, что, с цельб повышения Э1М)ективностк теапо и массе- обмена при больших расходах Я8 д «ости за счет предотвращения застойных

5

0

5

зон, брызгоуноса, йижняя Торцовая стенка вихревой камеры выполнена с отверстия, расположеш ыми равномерно по окружности и направленными тангенциально в сторону вращения газового потока, при этом аппарет снабжен коллектором для ввода жидкости, соединенным с отверстиями камеры.

-А

(Риг. 2

В-в

Фиг. ft

Изобретение позволяет интенсифицировать пропессы тепло- и массопе- реноса, протекающие при непосредственном контакте газа с жидкостью при большгос расходах жидкости в барботаж- ном слое в поле центробежных сил, Аппарат содержит вихревую камеру, состоящую из верхней 8 и нижней 9 торцовых стенок, между которыми помещен направляющий элемент 7 с тангенциальными щелями. В нижней торцовой стенке камеры вьтолнен коллектор (К) 10 с отверстиями, направленными внугрь /аз

Составитель С.Баранова

Редактор Л.Курасова Техред А равчук Корректор А.Зимокосов

Заказ 2814 - Тираж 602:Подписное

ВНИШТИ Государственного комитета СССР

по депам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35 Раугаская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А